以學(xué)生科技創(chuàng)新活動的融入促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)

李宏+周銳+劉穎

【摘要】培養(yǎng)創(chuàng)新型人才需要探索一種理想而有效的教學(xué)模式，以學(xué)生科技創(chuàng)新活動融入大學(xué)物理教學(xué)不失為一種有益的嘗試。將學(xué)生的科技創(chuàng)新活動融入大學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐，改變了重理論輕實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)弊端，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生科技研發(fā)能力。同時科技創(chuàng)新成果反哺大學(xué)物理教學(xué)，對大學(xué)物理教學(xué)也起到了一定的促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】科技創(chuàng)新活動 大學(xué)物理教學(xué) 理論 實(shí)踐

【基金項(xiàng)目】華北理工大學(xué)2015年教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目，（Y1549-11）。

【中圖分類號】O4， G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）40-0140-01

專業(yè)課程往往具備知識的前沿性和更直接的應(yīng)用性，學(xué)生參與完成科技創(chuàng)新活動，需要有專業(yè)課程的支撐，這樣的思路并不新鮮，也很容易被認(rèn)同和實(shí)施操作。但是，如何在科技創(chuàng)新中體現(xiàn)經(jīng)典物理知識的價值，又如何將科技創(chuàng)新成果融入大學(xué)物理教學(xué)，課題組就這一值得探討的問題展開了教學(xué)研究與實(shí)踐。

我校的大學(xué)物理課程是面向全校本科生的大課，已經(jīng)建設(shè)成為省級精品課程。現(xiàn)行的大學(xué)物理課堂教學(xué)模式中，理論與實(shí)踐結(jié)合不夠，學(xué)生難免感覺學(xué)習(xí)枯燥。大學(xué)物理作為一門培養(yǎng)和提高大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課，從一定程度上能夠擔(dān)當(dāng)起培養(yǎng)大學(xué)生科技創(chuàng)新能力的使命。以學(xué)生科技創(chuàng)新活動融入大學(xué)物理教學(xué)，能有效改善大學(xué)物理“重理論少實(shí)踐”的狀況，是一個值得推廣的有益嘗試。

一、大學(xué)生創(chuàng)新性活動的平臺搭建

科技創(chuàng)新活動要求學(xué)生將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，自主學(xué)習(xí)和研發(fā)，這對于學(xué)生的創(chuàng)新能力、獨(dú)立工作能力及合作精神的培養(yǎng)提高具有明顯的作用[1]。

著名的物理學(xué)家愛因斯坦在科學(xué)史上創(chuàng)造了很多的奇跡，當(dāng)有人問他為什么能取得如此巨大的學(xué)術(shù)成就時，他非常謙虛地說：“我沒有什么特殊的才能，只不過喜歡刨根問底追究問題罷了?！笨萍紕?chuàng)新不也正是需要刨根問底嗎？在科技創(chuàng)新活動中學(xué)生從單純的文化知識接受者變成了探索者和創(chuàng)造者。大學(xué)生的科技創(chuàng)新活動對其自身素質(zhì)的提高是開創(chuàng)性的。

我校普遍在大學(xué)二、三年級學(xué)生中開展大學(xué)生科創(chuàng)活動，立項(xiàng)項(xiàng)目實(shí)施時間為一年左右。大學(xué)物理課程是大一下學(xué)期和大二上學(xué)期跨年度開設(shè)的，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的過程中參與創(chuàng)新項(xiàng)目。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中最好有一到兩名大三的學(xué)生，這樣還可以更多地結(jié)合相關(guān)的專業(yè)知識，高年級學(xué)生能起到一定的學(xué)習(xí)指導(dǎo)作用。學(xué)生成功地參與完成科創(chuàng)項(xiàng)目，也為學(xué)業(yè)中的畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)后的科研開發(fā)等打下了基礎(chǔ)。

大學(xué)生創(chuàng)新活動將學(xué)生自主參與和導(dǎo)師個別指導(dǎo)相結(jié)合，將學(xué)生個性特點(diǎn)與團(tuán)隊(duì)協(xié)作相結(jié)合，進(jìn)行點(diǎn)、面結(jié)合，做好以點(diǎn)帶面。不同專業(yè)的學(xué)生組成同一個團(tuán)隊(duì)，在科創(chuàng)活動中形成專業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)，讓不同層次、不同愛好的學(xué)生都能找到適合自己參與的科技創(chuàng)新項(xiàng)目[2]。

二、以依托物理知識的大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目為抓手促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)

“創(chuàng)新是教學(xué)的靈魂”，我校在科技創(chuàng)新活動開展方面進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐，也取得了一些成果?？萍紕?chuàng)新活動的開展，對大學(xué)物理的教與學(xué)來說是雙贏的。一方面在指導(dǎo)科技創(chuàng)新活動的過程中，教師在課堂教學(xué)中融入創(chuàng)新的思想和理念。由傳授科學(xué)知識轉(zhuǎn)變?yōu)閭魇诳茖W(xué)研究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。另一方面參與科技創(chuàng)新活動，學(xué)生需要主動學(xué)習(xí)豐富的理論知識，需要對問題具有透徹的理解，觸類旁通，舉一反三，將掌握的知識在科技創(chuàng)新工作中去實(shí)踐和應(yīng)用，鞏固了所學(xué)的知識。從已經(jīng)帶過結(jié)項(xiàng)的科技創(chuàng)新項(xiàng)目來看，學(xué)生對項(xiàng)目充滿了熱情，常常廢寢忘食地研究，想方設(shè)法解決一個個難題?？梢娍萍紕?chuàng)新活動能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣。“先生拿做來教，乃是真教；學(xué)生拿做來學(xué)，乃是真學(xué)?！苯膛c學(xué)以科創(chuàng)為紐帶，緊密聯(lián)系不再脫節(jié)。

我們主要從以下幾方面展開學(xué)生創(chuàng)新活動與大學(xué)物理教學(xué)的融合：

（1）確定選題：搜集科創(chuàng)題目，篩選偏重物理類的選題，掛在網(wǎng)絡(luò)平臺或教師在課堂上公示，學(xué)生還可以自擬題目。

（2）開展科創(chuàng)：物理教師、物理實(shí)驗(yàn)室的老師都能參與指導(dǎo)，物理實(shí)驗(yàn)室、物理演示實(shí)驗(yàn)室、物理仿真實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生搭建了創(chuàng)新的平臺和場所。

（3）學(xué)生作科創(chuàng)總結(jié)：為什么選你做的科創(chuàng)項(xiàng)目？在項(xiàng)目中怎樣運(yùn)用的物理學(xué)知識？遇到了哪些困難，是怎么解決的？有哪些成果和收獲？學(xué)生就這些問題作出總結(jié)，利用課上或課余時間講給其他同學(xué)，交流經(jīng)驗(yàn)。

（4）教師將科創(chuàng)成果引進(jìn)教學(xué)：可以通過案例教學(xué)或?qū)ｎ}講座，以科創(chuàng)成果反哺教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近生活、生產(chǎn)和工程應(yīng)用。

（5）科創(chuàng)與物理考核掛鉤：嘗試在平時考核成績中對熱情參與科創(chuàng)、特別是成功完成科創(chuàng)項(xiàng)目的同學(xué)酌情加分，鼓勵同學(xué)參與科創(chuàng)。

（6）試點(diǎn)和推廣：先在少數(shù)班級試點(diǎn)，再將探索出的一套合理可行方案，在全校范圍內(nèi)推廣實(shí)施。

三、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新活動與大學(xué)物理教學(xué)結(jié)合的嘗試和體會

結(jié)合我校的專業(yè)特色，確定以物理理論為依托的科創(chuàng)題目。力求發(fā)揮出理工科學(xué)生動手能力強(qiáng)的特長，在做中學(xué)、學(xué)中做，學(xué)做并舉。讓物理這門離我們的生活、工作很近的科學(xué)，轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力，造福于人類。也讓學(xué)生在科創(chuàng)的過程中感受到學(xué)以致用。

例如2013年我們指導(dǎo)的大學(xué)生的科創(chuàng)活動項(xiàng)目是：健身發(fā)電與環(huán)保照明的研究設(shè)計(jì)。由兩名機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生和兩名電子信息專業(yè)學(xué)生組成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。歷時9個月完成了開發(fā)產(chǎn)品的全過程。參加了科技創(chuàng)新活動的學(xué)生，從消極的被動學(xué)習(xí)到積極的主動求知，從原來的思維禁錮到現(xiàn)在的突破創(chuàng)新，這是一次成功的蛻變。我們讓學(xué)生在課堂上講述他們創(chuàng)新的經(jīng)歷和體會，講大學(xué)物理在其中起到的作用，這樣的現(xiàn)身說法對大學(xué)物理教學(xué)可是不小的正能量呢。2014年和2015年的項(xiàng)目，也分別申請了專利，發(fā)表了論文，開發(fā)出了產(chǎn)品，申請了軟件著作權(quán)。

指導(dǎo)這些創(chuàng)新項(xiàng)目，使我們積累了更多的與物理教學(xué)相結(jié)合的實(shí)踐素材，講課時穿插其中，使理論知識的講述鮮活生動，不再枯燥乏味。結(jié)合創(chuàng)新素材，把物理學(xué)建立理想模型的研究方法、對稱性思想、哲學(xué)思想等作為主線，使物理教學(xué)在不同角度延伸，講課更加得心應(yīng)手了。

四、結(jié)束語

將大學(xué)生的科創(chuàng)活動融入大學(xué)物理課堂教學(xué)，教師有大量的科創(chuàng)內(nèi)容為素材，教學(xué)更加形象生動；學(xué)生有亟待解決的科創(chuàng)疑難問題，學(xué)習(xí)更加積極主動。大學(xué)生科技創(chuàng)新活動使教與學(xué)相依相存，對大學(xué)物理教學(xué)起到了很好的推動和促進(jìn)作用。通過以大學(xué)生創(chuàng)新活動融入物理教學(xué)的教學(xué)改革，達(dá)到了“以教導(dǎo)學(xué)、以學(xué)促教”的良好教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒道生.開展科技活動提高學(xué)生素質(zhì)[J].教育與職業(yè)，2006，（1）：76～77.

[2]陳軍，阮俊華.以科技活動為載體推進(jìn)創(chuàng)新教育[J].教學(xué)研究，2004，（5）：201～203.endprint